Nguyệt thực lâu nhất trong thế kỷ XXI sẽ xảy ra vào ngày 27/7 (nửa đêm về sáng ngày 28/7 theo giờ Việt Nam), với thời gian 1 tiếng đồng hồ, trong đó có 43 phút cực đại khi Mặt Trăng đối diện với châu Phi, Trung Đông và Trung Á. Nếu tính từ thời điểm bóng của Trái Đất bắt đầu làm tối vùng rìa của Mặt Trăng cho đến thời điểm Mặt Trăng trở lại sáng hoàn toàn bình thường thì phải mất 4 giờ đồng hồ.
Trong khi đó, lần nguyệt thực kế tiếp có thể quan sát được từ Bắc Mỹ, sẽ xảy ra vào ngày 21/1/2019 nhưng chỉ kéo dài tổng cộng 1 tiếng 2 phút; còn lần nguyệt thực trước đã xảy ra vào tháng 8/2017 khi Mặt Trăng đối diện lần lượt với 14 bang của nước Mỹ, thì chỉ diễn ra trong vòng 2 phút 40 giây.
Vậy đâu là lí do khiến thời lượng các lần nguyệt thực và nhật thực khác nhau nhiều đến vậy?
Nhật thực là khi Mặt Trăng ở giữa Mặt Trời và Trái Đất và luôn luôn có thời gian ngắn hơn nguyệt thực, là khi Trái Đất ở giữa Mặt Trời và Mặt Trăng. Theo bà Kaisa Yong - nhà thiên văn học ở Trường đại học Nicholls, Mỹ, sở dĩ nhật thực ngắn hơn nguyệt thực là do sự khác biệt về kích thước của 3 thiên thể này tạo ra bóng của chúng lớn nhỏ khác nhau. Giả sử chúng ta đứng ngoài không gian nhìn vào thì khi có nhật thực, bóng của Mặt Trăng nhỏ in lên hành tinh lớn hơn nó, và khi có nguyệt thực thì bóng của hành tinh lớn che khuất Mặt Trăng nhỏ hơn.
Khi có nhật thực, vùng bóng tối hoàn toàn do Mặt Trăng in hình lên Trái Đất chỉ rộng vài chục km và đi qua Trái Đất rất nhanh; nhưng khi nguyệt thực, bóng của Trái Đất lớn hơn và bao trùm Mặt Trăng, khiến Mặt Trăng mất nhiều thời gian hơn để thoát khỏi vùng bóng tối, đặc biệt là vào những lần nguyệt thực mà Mặt Trăng đi ngang qua chính giữa vùng tối thay vì chỉ đi qua phần rìa.
Ngoài ra còn có sự khác biệt đáng kể giữa các lần nhật thực với nhau và giữa các lần nguyệt thực với nhau. Đó là do các hình thái và các chu trình chuyển động của các thiên thể.
Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời không có sự tương đồng tuyệt đối. Quỹ đạo của Mặt Trăng nghiêng khoảng 5 độ, và trong mỗi vòng quĩ đạo 27 ngày của mình, Mặt Trăng chỉ đi qua cùng một mặt phẳng đó giống như Trái Đất và Mặt Trời có 2 lần thôi. Đây chính là hình thái cơ bản tạo nên các lần các hành tinh che khuất lẫn nhau.
Trung bình cứ khoảng 11 tháng lại có 2 lần 3 thiên thể này thẳng hàng với nhau, trong đó 1 lần là nhật thực và 1 lần là nguyệt thực. Đó chính là lý do vì sao hiện tượng che khuất nhau của 3 thiên thể này thường xảy ra thành từng cặp, mỗi cặp bao gồm 1 nhật thực và 1 nguyệt thực cách nhau 2 tuần và vì sao mỗi năm thường có 4 lần che khuất.
Tuy nhiên không phải lần xắp thẳng hàng nào cũng đều đặn giống hệt nhau, bởi vì mỗi đợt 11 tháng lại không hoàn toàn giống nhau. Đôi khi xảy ra những lần xắp thẳng hàng tương đối và vùng bóng tối chỉ che khuất một phần Trái Đất hoặc một phần Mặt Trăng. Đó chính là hiện tượng xảy ra vào ngày 13/7 vừa qua khi nhật thực một phần thoáng che khuất rìa phía Nam của Australia và vùng biển gần Nam Cực. Nguyệt thực tới đây vào ngày 27/7 chính là cặp đôi của lần nhật thực đó.
Vào những lần 3 thiên thể gần như thẳng hàng tuyệt đối thì Mặt Trăng đi qua chính giữa bóng của Trái Đất, nói cách khác là bóng của Mặt Trăng đi ngang qua vùng xích đạo của Trái Đất tạo ra thời gian che khuất dài hơn.
Yếu tố cuối cùng ảnh hưởng đến thời lượng che khuất là thời điểm trong năm. Vào tháng 7, Trái Đất ở vào điểm xa Mặt Trời nhất và nhìn nhỏ nhất trên bầu trời so với các thời điểm khác trong năm. Điều này có nghĩa là cả Trái Đất và Mặt Trăng đều có bóng lớn hơn mọi khi và thiên thể nào bị che khuất sẽ mất nhiều thời gian hơn để ra khỏi vùng bóng tối đó. Trái Đất ở gần Mặt Trời nhất vào tháng 1, vì thế vào thời gian này Trái Đất sẽ là một ngôi sao lớn trên bầu trời và vùng bóng tối khi nhật thực và nguyệt thực sẽ nhỏ hơn.
Đó là lý do vì sao những lần nhật thực nguyệt thực dài nhất thường xảy ra vào thời điểm là mùa hè và ngắn nhất vào mùa đông ở bán cầu Bắc.
Nguyệt thực vào ngày 27/7/2018 sẽ là lần Mặt Trăng đi qua chính giữa bóng của Trái Đất và sẽ là lần nguyệt thực dài nhất thế kỷ này.
Mời quý độc giả theo dõi các chương trình đã phát sóng của Đài Truyền hình Việt Nam trên TV Online!